Nature #578 (7796) + онлайны: влияние микробиоты на развитие рака, эпигенетические механизмы здорового старения и особенности дифференцировки остеогенных клеток-предшественников

• Микробиология. Различных представителей микробиоты кишечника уже давно «обвиняют» в развитии колоректального рака, однако их непосредственная роль в развитии онкогенных мутаций так и не была установлена. У Escherichia coli иногда присутствует ген pks, кодирующий набор ферментов, отвечающих за синтез колибактина (colibactin). Авторы подвергли клетки кишечника человека экспозиции с pks+ E. coli в течение пяти месяцев и обнаружили в этих клетках мутации. Такие же мутации обнаружились в подгруппе из 5876 геномов рака, преимущественно колоректального. Авторы предполагают, что мутационный процесс напрямую связан с длительным воздействием pks+ бактерий. — Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli.
• Молекулярка. В одной из статей свежего выпуска журнала описываются структура и функции эндоплазматического ретикулума и его ферментов на примере глюкозилтрансферазы, кодируемой геном ALG6. — Structure and mechanism of the ER-based glucosyltransferase ALG6.
• Эпигенетика. Долгое время считалось что продолжительность жизни и сохранение здоровья коррелируют между собой, но со временем оказалось, что так происходит не всегда. Авторы сообщают об эпигенетическом механизме, лежащем в основе здорового старения. Посредством РНК-интерференционного скрининга генов Caenorhabditis elegans, ученые определили 59 генов-модуляторов скорости ухудшения здоровья, ассоциированного с возрастом. Оказалось, что экспрессия аналогичных генов в коре головного мозга человека повышается с возрастом и положительно коррелирует с прогрессированием болезни Альцгеймера. — Two conserved epigenetic regulators prevent healthy ageing. «Биомолекула»: коллекция материалов по эпигенетике и спецпроект «Старение и долголетие».
• Микробиология. Уже давно не секрет, что микробиота может влиять на разнообразные химические процессы, происходящие в организме хозяина, однако эти взаимодействия пока изучены недостаточно. В исследовании, проведенном на гнотобиотических мышах, определили специфические конъюгаты желчных кислот, которые ранее не были описаны. Аналогичные соединения обнаружили у пациентов, страдающих воспалительными заболеваниями кишечника и муковисцидозом. Для определения их роли в развитии указанных заболеваний требуются дополнительные исследования. — Global chemical effects of the microbiome include new bile-acid conjugations. «Биомолекула»: «Микробиом кишечника: мир внутри нас», «Чего от нас хотят микробы?», «Муковисцидоз — первые надежды».
• Онкология. Ученые выполнили секвенирование РНК и Т-клеточных рецепторов у пациентов с различными типами рака, а также исследовали профили различных популяций Т-клеток и Т-клеточных рецепторов в опухолях, нормальной соединительной ткани и крови. Оказалось, что пациенты с расширенной популяцией эффекторных Т-клеток в опухолях и соединительной ткани лучше реагируют на терапию, направленную против PDL1. По предположению авторов это свидетельствует о сохранении у таких пациентов противоопухолевого иммунитета, что непосредственно связано с ответом на терапию. — Peripheral T cell expansion predicts tumour infiltration and clinical response.
• Молекулярка. До сих пор было непонятно, каким образом недостаток питательных веществ влияет на хондрогенез. Оказалось, что нарушение проходимости сосудов во время заживления кости способствует хондрогенной, а не остеогенной дифференцировке клеток-предшественников. Это происходит из-за того, что в условиях нехватки липидов скелетные предшественники активируют транскрипционные факторы О (FOXO), которые связываются с промотором гена Sox9 и увеличивают его экспрессию. Помимо активации хондрогенеза SOX9 действует как регулятор клеточного метаболизма, подавляя окисление жирных кислот и адаптируя клетки к жизни в условиях дефицита питательных веществ. Эти данные подчеркивают важность микроокружения в определении судьбы скелетных клеток-предшественниц. — Lipid availability determines fate of skeletal progenitor cells via SOX9.
• Цитология. В одной из статей, опубликованной на страницах свежего выпуска журнала, обсуждаются достижения в области исследований клеточной идентичности за прошедшие десять лет. — A decade of questions about the fluidity of cell identity.
• Молекулярка. Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) — группа заболеваний, которые развиваются под действием определенных генетических факторов и факторов окружающей среды. Авторы описывают ВЗК в виде модели для анализа взаимодействий клеточных молекулярных путей, регулирующих гомеостаз иммунной системы слизистой оболочки. Также они обсуждают перспективы классификации подтипов данного заболевания и варианты терапевтических вмешательств. — Pathway paradigms revealed from the genetics of inflammatory bowel disease.

Science #367 (6481) + онлайны: CRISPR/Cas9 в лечении рака, взаимосвязь речи и музыки, а также влияние микробиоты на склонность к ожирению

• Нейробиология. Речь и музыка с давних пор объединяются в песни, но по сей день ученые не могут до конца объяснить характер взаимодействий в речевой и слуховой сферах восприятия в головном мозге в эти моменты. Авторы представляют доказательства биофизической основы асимметрии восприятия речи и музыки у людей. Они демонстрируют что левое и правое полушария по-разному осуществляют декодирование мелодий и слов в песнях. — Splitting speech and music, Distinct sensitivity to spectrotemporal modulation supports brain asymmetry for speech and melody.
• Онкология, иммунология. Многие разновидности рака распознаются иммунной системой и подвергаются ее атаке, однако опосредованные опухолями механизмы иммуносупрессии и ускользания от иммунитета, способствуют их прогрессии. Инфузия генноинженерных Т-клеток ex vivo позволяет усилить естественный противоопухолевый иммунитет пациента, а сочетание генной терапии с редактированием генома позволяет повысить эффективность и безопасность инженерных Т-клеток. Ученые отредактировали геномы Т-клеток при помощи системы CRISPR/Cas9 и применили их у пациентов с рефрактерным раком в I фазе клинических испытаний, доказав их безопасность. — CRISPR-engineered T cells in patients with refractory cancer; Knocking out barriers to engineered cell activity.
• Микробиология. В ходе наблюдения за гнотобиотическими мышами ученые заметили, что их потомство имело склонность к ожирению. Авторы исследовали связь микробиоты и склонности к лишнему весу. Было известно, что синтезируемые микробиотой короткоцепочечные жирные кислоты подавляют сигналинг инсулина и способствуют уменьшению отложения жира в адипоцитах. В дальнейших исследованиях было продемонстрировано, что они могут проникать от матери через плаценту в кровоток эмбрионов, опосредуя секрецию инсулина и развитие симпатической нервной системы. Диета с высоким содержанием клетчатки способствовала выработке большого количества короткоцепочечных жирных кислот, а лечение антибиотиками приводило к развитию ожирения у потомства. — Maternal gut microbiota in pregnancy influences offspring metabolic phenotype in mice; Maternal microbial molecules affect offspring health. «Биомолекула»: «Новые функции кишечной микрофлоры», «Почему так сложно похудеть, или Влияние кишечной микробиоты на метаболизм».
• Онкология. В одном из обзоров, опубликованных на страницах свежего выпуска журнала, вы сможете прочитать о том, какую роль играет искусственный интеллект в разработке новых препаратов для лечения рака. — Artificial intelligence in cancer therapy.
• Структурка, иммунология. При помощи криоэлектронной микроскопии ученым удалось визуализировать структуру иммуноглобулинов А и М. В будущем полученные данные могут помочь в синтезе этих молекул в терапевтических целях. — Structure of the secretory immunoglobulin A core.